Përzierës ultrasonikë për baltat e shpimit dhe lëngjet për pakerë
Lëngu i shpimit (balta e shpimit) përdoret për të ndihmuar shpimin e puseve të naftës, puseve të gazit natyror, puseve të kërkimit (puseve në zona të paeksploruara) ose puseve të ujit. Reaktorët ultrasonikë janë një teknologji efikase për përzierjen, dispergimin, emulsifikimin dhe degazimin e baltës me bazë uji (WBM, ujore), baltës me bazë vaji (OBM, joujore) ose baltës me bazë sintetike (SBM).
Formulimi dhe cilësia e qëndrueshme e baltës së shpimit janë një faktor kyç në operacionet e sotme të shpimit. Përbërja dhe karakteristikat e baltës ndikojnë në qëndrueshmërinë e trungut të pusit, lubrifikimin, ftohjen dhe shpejtësinë e depërtimit gjatë shpimit. Edhe problemet e vogla me lëngun e shpimit mund të ndalojnë të gjithë operacionin e shpimit. Presioni i tepërt që vjen nga balta e shpimit tepër e dendur ose tepër e rëndë mund të shkaktojë një humbje të konsiderueshme të qarkullimit.
Baltat WBM përgjithësisht përbëhen nga ujë i ëmbël, ujë deti ose shëllirë (e ngopur ose me formiate), si dhe nga argjila natyrore dhe polimere. OBM dhe SBM janë sisteme emulsionesh të anasjellta që kanë një bazë vajore (naftë dizel, vaj mineral) ose bazë sintetike (olefina dhe parafina) si fazë të vazhduar (të jashtme), dhe shëllirën si fazë të disperguar (të brendshme). Emulsioni duhet të jetë mjaftueshëm i qëndrueshëm për t’i bërë ballë shtimit të rrjedhës së ujit në thellësi të pusit. Emulsionet e vajit në ujë (baltat me emulsion vajor) janë më pak të zakonshme se emulsionet e ujit në vaj (baltat me emulsion vajor të anasjelltë). Emulsifikimi ultrasonik funksionon për të dy llojet e emulsioneve dhe arrin qëndrueshmëri të mirë elektrike të fazës së brendshme të shëllirës ose ujit.
Reaktorët ultrasonikë Hielscher janë përzierës me prerje kavitacionale shumë efikase dhe intensive për përdorim në prodhim. Në përgjithësi, reaktorët ultrasonikë përdoren në linjë për përpunim me kapacitet të lartë me një kalim të vetëm ose për përpunim me tufa me riqarkullim.
Mund ta përdorni përzierjen ultrasonike për të
- Prodhuar aditivë
- Përgatitur përzierje bazë me përqendrim të lartë
- Përzier lëngje shpimi ose lëngje për pakerë të gatshme për përdorim
- Degazuar baltat e shpimit
- Zhvilluar dhe formuluar balta shpimi më të mira
MultiSonoReactor MSR-4 është një homogjenizues industrial në linjë, i përshtatshëm për prodhimin industrial të baltave të shpimit. Trajtimi me ultratinguj përdoret për dispergimin dhe degazimin e lëngjeve të shpimit.
Prodhimi i aditivëve për baltën e shpimit
Prodhimi i kimikateve dhe aditivëve, si suspensionet e lëngshme polimerike, përfiton nga kapaciteti i lartë i përpunimit dhe fleksibiliteti i përzierjes me prerje ultrasonike. Përzierja ultrasonike shfrytëzon potencialin e plotë të aditivëve, si rritësit e viskozitetit, reduktuesit e filtratit ose aditivët polimerikë. Kavitacioni ultrasonik i hidraton pluhurat shpejt dhe plotësisht gjatë përzierjes së baltës së shpimit.
Për përzierjen e emulsioneve lëng/lëng, Hielscher MultiPhaseCavitator përmirëson përzierjen në linjë të dy fazave në zonën e prerjes së fortë kavitacionale. Për më shumë informacion rreth MultiPhaseCavitator, ju lutemi klikoni këtu!
Përzierja ultrasonike përmirëson transferimin e masës në shtresat kufitare ose te grimcat në lëngje. Kjo zvogëlon kohën e nevojshme për të përgatitur shëllira ose shëllira të ngopura, p.sh. shëllirë me klorur kalciumi, shëllirë me bromur kalciumi, shëllirë me bromur zinku ose shëllirë me formiate kaliumi dhe ceziumi.
Përzierje bazë të argjilave ose aditivëve
Mund të përdorni përzierjen me prerje ultrasonike për të përgatitur përzierje bazë me përqendrim të lartë ose dendësi të lartë (p.sh. me karbonat kalciumi (shkumës), deflokulantë ose agjentë kapës) përpara se t’i shtoni ato në formulimin përfundimtar të baltës së shpimit.
Prodhimi i lëngjeve të shpimit dhe lëngjeve për pakerë
Performanca e baltës së shpimit, si qëndrueshmëria e argjiliteve, viskoziteti, ftohja ose lubrifikimi, varet nga shumë faktorë. Njëtrajtshmëria dhe qëndrueshmëria e cilësisë janë të rëndësisë më të madhe. Përzierja me prerje ultrasonike është shumë efikase për të përftuar shpërndarje të njëtrajtshme të madhësisë së grimcave dhe, për rrjedhojë, qëndrueshmëri më të mirë të dispersionit dhe emulsionit. Kjo parandalon ndarjen e fazave ose sedimentimin gjatë ruajtjes, transportit ose qëndrimit në rezervuarët e baltës.
Sot, specifikimet e baltës së shpimit ndryshojnë shpesh. Reaktorët ultrasonikë Hielscher përshtaten shumë mirë me ndryshimet në formulimin e lëngut të shpimit. Duke kaluar nga përzierja tradicionale me tufa në përzierjen ultrasonike në linjë me një kalim të vetëm, mund të prodhoni lloje të ndryshme baltash shpimi me të njëjtën pajisje ultrasonike. Kjo ndihmon në zvogëlimin e rezervave dhe të kohës së ruajtjes në magazinë.
Dispergimi i argjilave konvencionale (p.sh. bentonitit) dhe i argjilave organofile të trajtuara posaçërisht në lëngje prodhon xhele dhe suspensione shumë viskoze, tiksotropike ose me viskozitet që ulet nën prerje. Kur i nënshtrohen prerjes së fortë ultrasonike, viskoziteti ulet deri në një gjendje me rrjedhje të lirshme. Kjo lehtëson dispergimin dhe manipulimin. Për këtë arsye, trajtimi me ultratinguj është shumë efikas për përzierjen e suspensioneve tiksotropike dhe atyre me viskozitet që ulet nën prerje. Trajtimi me ultratinguj sjell dispergim më të mirë të grimcave / pllakëzave të bentonitit dhe karakteristika të përmirësuara të xhelëzimit. Për më shumë informacion rreth dispergimit ultrasonik të bentonitit, ju lutemi klikoni këtu!
Dispergimi ultrasonik i bentonitit (i kryer me përzierësin ultrasonik UIP2000hdT)
Modifikuesit reologjikë, trashësuesit dhe stabilizuesit (p.sh. gomat, glikoli, karboksimetilceluloza, celuloza polianionike (PAC) ose niseshteja) kërkojnë dispergim të mirë për efektivitet maksimal. Për më shumë informacion mbi dispergimin ultrasonik të trashësuesve, si goma ksantan dhe goma guar, ju lutemi klikoni këtu!
Agjentët rëndues, si sulfiti i bariumit (bariti), nuk duhet të ndahen nga balta gjatë ruajtjes, transportit ose shpimit. Sipas ligjit të Stokes-it, grimcat më të vogla sedimentojnë më ngadalë ose nuk sedimentojnë fare. Dispergimi ultrasonik shmang aglomeratet më të mëdha, të cilat mund të shkaktojnë paqëndrueshmëri të dispersionit. Dispergimi i një sistemi mund të rrisë tolerancën e tij ndaj lëndëve të ngurta, duke bërë të mundur rritjen e dendësisë deri në 20 lb/gallon (US) ose 2,4g/cm3.
Degazimi i baltës së shpimit
Gjatë përgatitjes së baltave të shpimit, pluhuri i argjilës së bentonitit dhe pluhurat e aditivëve të tjerë fusin shumë ajër në baltën e shpimit. Ky gaz mbetet i bllokuar brenda sistemeve të lëngshme dhe mund të shkaktojë ndarje dhe ulje të performancës së emulsifikuesit ose stabilizuesit. Ngjeshjet e përsëritura (ciklet me presion të lartë) dhe rrallimet (ciklet me presion të ulët) gjatë trajtimit me ultratinguj u lejojnë gazeve të tretura të migrojnë dhe të formojnë mikroflluska të vogla. Më pas, valët ultrasonike i detyrojnë mikroflluskat e gazit të bashkohen. Prerja e fortë kavitacionale ultrasonike ul viskozitetin e lëngjeve tiksotropike të shpimit dhe të atyre me viskozitet që ulet nën prerje. Kjo u mundëson flluskave të ajrit të ngrihen më shpejt. Kjo sjell ndarje më të mirë të gazit në rezervuarët ndarës në vijim të procesit ose gjatë degazimit me vakum. Degazimi rrit peshën e baltës, ul viskozitetin dhe zvogëlon problemet e ndarjes. Më pak flluska gazi zvogëlojnë përdorimin e emulsifikuesve, stabilizuesve, surfaktantëve ose agjentëve dispergues. Kjo ul koston për fuçi. Ulja e përmbajtjes së gazit mund të frenojë edhe rritjen mikrobike aerobe.
Baltë shpimi me bazë uji para dhe pas degazimit ultrasonik me UIP1000hd
Studimi dhe fotografia nga Amani et al. 2016
Zhvillimi dhe përshtatja e formulimit të baltës së shpimit
Rregulloret e reja kufizojnë sasinë e disa kimikateve që mund të përdoren në balta për të minimizuar ndikimin në mjedis. Kjo kërkon përshtatjen e formulimeve me kuadrin e ri rregullator. Trajtimi me ultratinguj mund t’ju ndihmojë të maksimizoni performancën e përbërësve të baltës së shpimit, në mënyrë që të përdorni më pak materiale dhe materiale me kosto më të ulët. Hielscher ofron testimin e formulimeve të baltës së shpimit në laboratorin tonë. Këtu përfshihen matjet e viskozitetit kinematik në temperatura të ndryshme, me dhe pa prerje.
Konstruksion për punë të rënda për përdorim industrial
Reaktorët ultrasonikë Hielscher mund të përpunojnë grimca ose aglomerate më të mëdha dhe gërryese. Prandaj mund të filloni me një suspension të aglomeruar që mund të pompohet ose me përbërës të baltës së shpimit. Gjatë përzierjes së pluhurave dhe grimcave në lëng, sondat ultrasonike shfaqin shumë më pak konsumim nga gërryerja sesa përzierësit rotor–stator ose homogjenizuesit me presion të lartë. Sondat ultrasonike Hielscher janë prej titani të gradës 5 për rezistencë më të lartë ndaj korrozionit, p.sh. kur në baltat WBM përdoret ujë deti në vend të ujit të ëmbël. Reaktorët ultrasonikë nuk kanë guarnicione rrotulluese ose kushineta. Përzierësit ultrasonikë Hielscher janë të klasës industriale për përdorim në kushte të rënda – në tokë dhe në det (në platformë shpimi). Në përgjithësi, reaktorët ultrasonikë vendosen vertikalisht për të zënë pak sipërfaqe.
Përdorimi i përzierjes ultrasonike në industrinë e naftës dhe gazit shtrihet shumë përtej baltave të shpimit.
- Degazimi i efluenteve dhe lëngjeve të procesit
- Përzierja me agjentë kapës (p.sh. agjentë kapës të H2S) ose kimikate mbrojtëse, si frenuesit e depozitimeve minerale dhe të korrozionit
- Zvogëloni kohën e mpiksjes së çimentos për çimentim më të shpejtë
- Përgatitja ultrasonike e shëllirës së ngopur ose shëllirës me formiate
- Zvogëloni aktivitetin bakterial në baltat e shpimit
- Përpunimi i naftës në fazat e mëtejshme, p.sh. desulfurizimi
- Përgatitja e mostrave të naftës dhe sedimenteve
Literatura / Referencat
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Wavesfor Degassing of Drilling Fluids and Crude OilsApplication of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Amani, Mahmood; Retnanto, Albertus; Aljuhani, Salem; Al-Jubouri, Mohammed; Shehada, Salem; Yrac, Rommel (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. Conference: International Petroleum Technology Conference 2015.